專利名稱：熱浸鍍熱軋鋼板的制造設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將用薄板坯連鑄法制造的熱軋鋼板進(jìn)行熱浸鍍的熱浸鍍熱軋鋼板的 制造設(shè)備。
背景技術(shù)：
近年來，基于節(jié)約能源及削減成本的必要性，采用了如特開平2-197358號公報(bào)中 所記載的薄板坯連鑄法(Thin Slab Casting Process)的鋼板制造技術(shù)在世界上登上舞 臺。該薄板坯連鑄法的特征在于，將鋼板從連鑄工序直接送給軋制工序。因此，與在連鑄工 序和軋制工序之間需要鋼坯的冷卻、缺陷檢查、缺陷除去及加熱等多道工序的以往類型的 連鑄機(jī)相比，能源效率非常高，設(shè)備費(fèi)用還可抑制在低水平。另外，能夠?qū)⒃摫“迮鬟B鑄機(jī) 與以廢鋼鐵為原料的電爐一同利用，也是弓I人注目的主要原因。但是，用薄板坯連鑄法制造的鋼板與用以往的連鑄機(jī)制造的鋼板相比，存在難以 確保表面品質(zhì)的問題。因此，直到最近薄板坯連鑄法也未得到廣泛普及。此外，有關(guān)用薄板 坯連鑄法制造的熱軋鋼板的信息也非常少，在對該熱軋鋼板進(jìn)行熱浸鍍鋅時，直接采用對 以往的由連鑄機(jī)生產(chǎn)的熱軋鋼板所用的方法。作為對熱軋鋼板進(jìn)行熱浸鍍鋅的方法，一般可采用“無氧化爐方式”。在該方法中， 使熱軋鋼板連續(xù)通過無氧化爐、還原爐(退火爐)及冷卻爐，通過高溫加熱而進(jìn)行氧化、還 原處理。這樣，通過在無氧化爐內(nèi)氧化處理后，在還原爐內(nèi)進(jìn)行還原處理，由此可在熱軋鋼 板表面形成Fe層。由于鋼板表面的FeO等氧化膜難以附著熱浸鍍，因此通過從鋼板表面除 去氧化膜，具有提高對于熱浸鍍的鍍覆浸潤性的效果。上述的以往的熱浸鍍設(shè)備由于是以通過冷軋鋼板為主要目的而設(shè)計(jì)的，因此加熱 帶的升溫速度大約在10°C /秒 20°C /秒的范圍。另外，在使用該熱浸鍍設(shè)備對熱軋鋼板 進(jìn)行鍍覆處理的情況下，由于對于普通的鋼不需要進(jìn)行再結(jié)晶退火，所以退火時的最高溫 度一般調(diào)整在640°C 660°C左右。另外，作為其它的方法，“熱浸鍍法(熔劑法)”等也是已知的。在該方法中，在鋼 板表面上涂布氯化鋅、氯化銨等熔劑，使鋼板表面活性化，以提高對于熱浸鍍的浸潤性。但 是，該方法由于難以連續(xù)制造或鍍覆粘附性方面的問題而并沒有在熱浸鍍鋼板制造中通常 采用。如果對采用薄板坯連鑄法制造的熱軋鋼板用采用上述“無氧化爐方式的鍍覆設(shè) 備”的熱浸鍍鋼板制造方法進(jìn)行熱浸鍍鋅，則在熱浸鍍鋅軋制鋼板的表面發(fā)生鍍不上。據(jù)認(rèn) 為其中一個原因在于薄板坯連鑄法特有的Ca的添加。薄板坯連鑄機(jī)由于與以往的連鑄機(jī)相比，鑄型的寬度非常窄，注射噴嘴也形成特 殊結(jié)構(gòu)，因此容易產(chǎn)生由氧化鋁造成的噴嘴堵塞。因此，為了防止堵塞，在薄板坯連鑄機(jī)中，在鋼包內(nèi)添加Ca以降低氧化鋁的熔點(diǎn)。在薄板坯連鑄法中，將鑄造的從50mm到80mm左右的板坯以保持在高溫的狀態(tài)，直 接送入軋制工序而進(jìn)行軋制。該熱軋機(jī)是相當(dāng)于以往的熱軋工序的精軋機(jī)的熱軋機(jī)，可軋 制到1.2mm 4mm左右的厚度，從而制造熱軋鋼板。在此種情況下，為了將薄板坯保溫，采 用滯留時間長的隧道式爐，因此在軋制前的薄板坯表面上生成的氧化鐵皮的量多。按如上所述添加并殘存在薄板坯內(nèi)的Ca在上述氧化鐵皮內(nèi)氧化，以CaO的形式保 留。結(jié)果據(jù)認(rèn)為，因添加該Ca而生成的氧化物CaO在鍍覆工序中的無氧化爐內(nèi)氧化時使熱 軋鋼板表面的氧化膜產(chǎn)生斑點(diǎn)或凹坑，使熱浸鍍鋅時的鍍覆浸潤性部分地劣化，產(chǎn)生鍍覆 不良。此外，觀察到采用薄板坯連鑄法制造的熱軋鋼板與以往的連鑄機(jī)相比，污物的量 增大。這是因?yàn)?，在薄板坯連鑄法中，由于將鑄造的鋼板以保持在高溫的狀態(tài)直接送入軋制 工序而進(jìn)行軋制，所以Fe3C及C容易以與鋼板表面分離的狀態(tài)殘存。如果在熱軋鋼板的表 面上大量殘存這些Fe3C等，則當(dāng)在無氧化爐內(nèi)氧化時，C與氧反應(yīng)，F(xiàn)e的氧化膜的生成部 分地放緩，在氧化膜上產(chǎn)生斑點(diǎn)或凹坑。據(jù)認(rèn)為，這些斑點(diǎn)或凹坑也使與鋅的鍍覆浸潤性降 低，產(chǎn)生鍍覆不良。另外發(fā)現(xiàn)，如果用以往的熱浸鍍線制造采用薄板坯連鑄法制造的熱軋鋼板，則發(fā) 生彎折。特別是2mm以上的板厚的熱軋鋼板顯著地發(fā)生彎折。其理由是，因?yàn)楫?dāng)用以往的 熱浸鍍線制造時，在加熱、退火階段屈服點(diǎn)發(fā)生所需以上的下降，特別是因?yàn)楫?dāng)板厚為2mm 以上的熱軋鋼板通過時，在鍍覆后的鋼板通過線上產(chǎn)生彎折。為了防止彎折，以往提出了在鍍覆后加熱鋼板來調(diào)整屈服點(diǎn)的技術(shù)、或加大鍍覆 后的鋼板通過線的輥徑來減小彎曲變形量的技術(shù)，但是前一種技術(shù)作業(yè)繁雜。后一種技術(shù) 是在將軋輥輥型等高精度加工來制造大直徑的軋輥，需要高超的技術(shù)和加工設(shè)備，結(jié)果軋 輥的制造費(fèi)用與以往相比大大提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題而提出的，其目的在于，提供一種在將用薄板坯連鑄法制 造的熱軋鋼板熱浸鍍時，尤其能防止在鍍覆表面發(fā)生鍍不上的方法。為解決上述問題，根據(jù)本發(fā)明，提供一種熱浸鍍熱軋鋼板的制造方法，其包括下述 步驟用薄板坯連鑄法鑄造及熱軋以質(zhì)量％計(jì)含有0. 03%以上C、0. 02%以上Si、0. 15%以 上Μη、0. 001%以上Ca的鋼來制造鋼板，將該鋼板以最高到達(dá)鋼板溫度為550°C以上且低于 650°C、升溫速度為25°C/秒以上進(jìn)行加熱而氧化處理15秒以上的時間，以最高到達(dá)鋼板溫 度為700°C 760°C、鋼板溫度在570°C以上的時間為25秒 45秒的方式進(jìn)行加熱而還原 處理，然后進(jìn)行熱浸鍍。另外，在上述熱浸鍍熱軋鋼板的制造方法中，也可以將熱浸鍍規(guī)定為熱浸鍍鋅。此外，根據(jù)本發(fā)明，提供一種熱浸鍍熱軋鋼板的制造設(shè)備，其特征在于其是用于 將用薄板坯連鑄法鑄造及熱軋而制造的鋼板進(jìn)行熱浸鍍的熱浸鍍熱軋鋼板的制造設(shè)備，其 具有用于氧化的爐子和用于還原的爐子，所述用于氧化的爐子和所述用于還原的爐子在沿 著所述鋼板的輸送方向的長度之比為0. 5 0. 9。另外，在本發(fā)明的熱浸鍍熱軋鋼板的制造設(shè)備中，也可以將所述鋼板通過所述用于氧化的爐子的時間設(shè)定為15秒 25秒。根據(jù)本發(fā)明，在將用薄板坯連鑄法制造的鋼板進(jìn)行熱浸鍍時，能夠防止在鍍覆表 面上發(fā)生的鍍不上。此外，也能夠不發(fā)生彎折地進(jìn)行熱浸鍍。


圖1是本發(fā)明的優(yōu)選的熱浸鍍鋅熱軋鋼板制造設(shè)備的構(gòu)成圖。圖2是說明本發(fā)明的優(yōu)選的熱浸鍍鋅熱軋鋼板制造設(shè)備中的無氧化爐及退火爐 的溫度變化的圖示。圖3是將利用薄板坯連鑄法制造的熱軋鋼板氧化前后的圖示。圖3(a)表示氧化 前的熱軋鋼板，圖3 (b)表示利用本發(fā)明氧化后的熱軋鋼板，圖3 (c)表示利用以往技術(shù)氧化 后的熱軋鋼板。圖4是將在無氧化爐氧化過的熱軋鋼板還原前后的圖示。圖4(d)表示還原前的 熱軋鋼板，圖4(e)表示恰如其分地還原的熱軋鋼板，圖4(f)表示還原不足的熱軋鋼板，圖 4(g)表示還原過剩的熱軋鋼板。圖5是熱浸鍍設(shè)備前面的清洗裝置的構(gòu)成圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式進(jìn)行說明。另外，在本說明書及附圖 中，對于實(shí)質(zhì)上具有同一功能構(gòu)成的要素標(biāo)注同一標(biāo)記。在本發(fā)明中，作為用熱浸鍍鋅熱軋鋼板制造方法制造的熱浸鍍鋼板，以JIS G 3302規(guī)定的熱浸鍍鋅鋼板SGHC、SGH340、SGH400、SGH440、SGH540等為對象，采用用薄板坯 連鑄法鑄造、軋制以質(zhì)量％計(jì)含有0. 03%以上C、0. 02%以上Si、0. 15%以上Μη、0. 001%以 上Ca的鋼而制造的鋼板。Ca如果低于0.001%，則有時不能防止噴嘴堵塞，因此含有0.001%以上。Ca的添 加通常是在制鋼工序中通過在脫氧后的鋼水中添加CaAl、CaSi或者FeCa、含金屬的Ca來 進(jìn)行。圖1是本發(fā)明的優(yōu)選的熱浸鍍鋅熱軋鋼板制造設(shè)備1的構(gòu)成圖。該熱浸鍍鋅熱軋 鋼板制造設(shè)備由熱浸鍍鋅工序生產(chǎn)線的起始點(diǎn)的送出卷筒10、終點(diǎn)的卷取卷筒11、配設(shè)在 上述卷筒10、11之間的預(yù)熱爐(未圖示出)、無氧化爐12、包含還原帶13和冷卻帶14的退 火爐15、熱浸鍍鋅槽16、擦拭裝置17及冷卻爐18構(gòu)成。送出卷筒10是由在用薄板坯連鑄法鑄造了以質(zhì)量％計(jì)含有0. 03%以上C、0. 02% 以上Si、0. 15%以上Μη、0. 001 %以上Ca的鋼后，在不降低溫度的情況下直接軋制制造的熱 軋鋼板卷取而成的卷筒。無氧化爐12是用于氧化從送出卷筒送出的熱軋鋼板且鋼板的輸送方向的長度例 如在15m 25m的爐子。在本實(shí)施方式中，由于鋼板通過速度為120m/分鐘，所以熱軋鋼板 在無氧化爐12內(nèi)的氧化時間為7秒 12秒。無氧化爐12內(nèi)的燃料空氣比設(shè)定在0. 9 0. 98左右。此外，在無氧化爐12中施加了預(yù)熱爐的輸送方向的長度例如設(shè)定在30m 50m。 無氧化爐12和預(yù)熱爐的總氧化時間(通過時間)為15秒 25秒。與無氧化爐12連接地配設(shè)的退火爐15由用于還原被氧化過的熱軋鋼板的還原帶
513、和在其后用于冷卻熱軋鋼板的冷卻帶14構(gòu)成，是其輸送方向的長度例如在70m IOOm 的爐子。在本實(shí)施方式中，由于鋼板通過速度為120m/分鐘，所以熱軋鋼板在退火爐15內(nèi) 的還原時間例如在還原比較快的570°C以上的區(qū)域?yàn)?5秒 45秒。此外，將H2及N2等作 為退火爐15內(nèi)的氣氛。另外，主要進(jìn)行還原的還原帶13由還原爐及均熱爐構(gòu)成，或只由還 原爐構(gòu)成，其輸送方向的長度例如設(shè)定在50m 70m。熱浸鍍鋅槽16是用于浸漬熱軋鋼板并附著熱浸鍍的槽。擦拭裝置17是通過氣體 將附著在熱軋鋼板上的過剩的熔融金屬吹除的裝置。冷卻爐18是在其后用于冷卻熱軋鋼 板的爐子。下面，采用圖2 圖4來說明采用了上述的熱浸鍍鋅熱軋鋼板的制造設(shè)備1的熱 浸鍍鋅熱軋鋼板制造方法。圖2是表示熱軋鋼板通過熱浸鍍鋅熱軋鋼板制造設(shè)備1的無氧化爐12、還原帶13 及冷卻帶14時的鋼板表面的溫度變化的圖示。在圖2中，熱軋鋼板進(jìn)入無氧化爐12的溫 度點(diǎn)為0，從無氧化爐12退出的溫度點(diǎn)為P，進(jìn)入還原帶13的還原爐的溫度點(diǎn)為Q，從還原 帶13的還原爐退出而進(jìn)入還原帶13的均熱爐的溫度點(diǎn)為S，從還原帶13的均熱爐退出而 進(jìn)入冷卻帶14的溫度點(diǎn)為T，另外從冷卻帶14退出的溫度點(diǎn)為V。首先，用薄板坯連鑄法制造的熱軋鋼板從送出卷筒10送出，沿著浸鍍線上行進(jìn)， 經(jīng)由預(yù)熱爐進(jìn)入無氧化爐12內(nèi)。如圖2的區(qū)間I所示，以最高到達(dá)鋼板溫度達(dá)到550°C以上且低于600°C的方式， 以25°C /秒以上的升溫速度將進(jìn)入無氧化爐12內(nèi)的熱軋鋼板用15秒 25秒的時間加熱 以氧化處理熱軋鋼板的表面。此處，所謂氧化處理的時間是通過預(yù)熱帶和無氧化爐的時間。圖3示出該氧化處理前后的熱軋鋼板表面。圖3(a)表示氧化前的熱軋鋼板，圖 3(b)表示根據(jù)本發(fā)明進(jìn)行氧化后的熱軋鋼板，另外，圖3(c)表示根據(jù)以往技術(shù)進(jìn)行氧化后 的熱軋鋼板。通過將在圖2的區(qū)間I的升溫速度設(shè)定在比上述以往的升溫速度更快的25°C /秒 以上，從而可得到防止發(fā)生鍍不上的效果。與此相對，如果將在圖2的區(qū)間I的升溫速度設(shè) 定在低于25°C /秒，則由于添加Ca而生成的氧化物CaO及鈣-鋁酸鹽、以及污物的Fe3C等 原因而發(fā)生鍍不上。以下，說明通過將升溫速度設(shè)定在25°C /秒以上而可防止鍍不上的理如圖3 (a)所示，熱軋鋼板表面的Fe氧化膜是通過Fe層的Fe原子向表層移動，與 氧反應(yīng)而生成。此外，在生成Fe氧化膜時，由于存在于鋼板內(nèi)的Si及Mn也與Fe —樣地被 氧化，因此在Fe氧化膜下生成SiO2及MnO等2次氧化膜。此處，在生成Fe氧化膜時，如果 圖3 (a)所示的&01%(等附著在鋼板表面上，會阻礙Fe氧化膜的生成，形成圖3 (c)所示 的凹坑19。在是Fe3C時，被C分解，與氧反應(yīng)，則如圖3(c)所示，阻礙Fe氧化膜的生成。如 上所述，如果形成凹坑19，圖3(c)所示，則在表面上出現(xiàn)SiO2及MnO等2次氧化膜。由于 這些SiO2及MnO等2次氧化膜使與熱浸鍍鋅的浸潤性劣化，所以在進(jìn)行熱浸鍍鋅時發(fā)生鍍 不上。因此，在本發(fā)明中，將升溫速度設(shè)定在25°C/秒以上的高值，加快了 Fe氧化膜的生 成速度。如果提高加熱溫度，則由于可促進(jìn)氧化膜的生成，所以加熱速度越快，氧化膜的生成速度也越快。由于氧化膜的生成主要是由于Fe向表面的移動而引起的，所以如果氧化膜 的生成速度快，結(jié)果會向鋼板表面擠出CaO、Fe3C等，即使因CaO、Fe3C等生成例如凹坑，也 能在底部形成Fe氧化膜。該作用可推定為，在加熱時因鋼板表面的氧濃度高而在鋼板的極表面上形成 Fe203 (赤鐵礦)?？梢哉fFe2O3的生成是通過氧向鋼板內(nèi)側(cè)的擴(kuò)散而進(jìn)行的。由此可認(rèn)為， 結(jié)果向鋼板表面擠出了 CaO、Fe3C等。由于表面的Fe氧化膜內(nèi)部的氧濃度從表層越往內(nèi)部越減少，因此在Fe2O3的下側(cè)， 在570°C以下生成Fe3O4 (磁鐵礦)，在570°C以上生成FeO(維氏體)。這些Fe3O4或FeO通 過Fe離子的向外擴(kuò)散而生長。因此，在570°C以上，在所述鋼板的極表層生成Fe2O3，在其下 生成Fe3O4，又在其下生成FeO。在低于570°C時，在極表層生成Fe2O3，在其下生成Fe304。在這些FeO或Fe2O3的下面，在鋼中的Si或Mn濃度高時生成由Si或Mn的氧化物 構(gòu)成或者由Si和Mn的復(fù)合氧化物構(gòu)成的2次氧化膜。如果CaO、Fe3C等附著在鋼板表面上，形成不向表面擠出的狀態(tài)，則由于通過CaO、 Fe3C等遮斷從表面供給氧，因此在CaO或Fe3C等的下面直接生成由Si或Mn的氧化物構(gòu)成 或者由Si和Mn的復(fù)合氧化物構(gòu)成的2次氧化膜。在此種情況下，如果在接下來的還原處 理的過程中，表面的CaO、Fe3C等脫落，就會生成Si或Mn的氧化物或者Si和Mn的復(fù)合氧 化物在表面上露出的狀態(tài)的凹坑，結(jié)果在鍍覆后檢測出鍍不上。但是，如前所述，在將升溫速度設(shè)定在25°C /秒以上的高值的情況下，由于附著在 鋼板表面上的CaO或Fe3C等被擠出到表面上，因此擠出后的凹坑的氧濃度增高，由于在該 部分生成Fe3O4或FeO，所以不會形成Si或Mn的氧化物或者Si和Mn的復(fù)合氧化物在表面 露出的狀態(tài)。由此，即使因受CaO、Fe3C等的阻礙而在Fe氧化膜上形成圖3 (b)所示的凹坑19， 也可在該凹坑19的底部形成Fe氧化膜。因此，SiO2及MnO等2次氧化膜被Fe氧化膜覆 蓋，不會在鋼板表面上露出。S卩，升溫過程結(jié)束時的鋼板表面的性狀成為下述的形態(tài)如圖3(b)所示，從內(nèi)側(cè) 開始存在Fe (鋼板)、由Si或Mn的氧化物構(gòu)成或者由Si和Mn的復(fù)合氧化物構(gòu)成的2次氧 化膜、在其上由Fe3O4和FeO或由FeO構(gòu)成的氧化膜，在表面上存在CaO、Fe3C，在CaO、Fe3C 的下面有凹坑，但存在FeO層。與此相對，如果將升溫速度設(shè)定為低于25°C /秒，則由于CaO、Fe3C等難以向表面 擠出，所以如圖3(c)所示，由Si或Mn的氧化物構(gòu)成或者由Si和Mn的復(fù)合氧化物構(gòu)成的 2次氧化膜在表面上露出。 另夕卜，在圖3 (b)、圖3 (c)中，將Fe (鋼板)上的由Si或Mn的氧化物構(gòu)成或者由 Si和Mn的復(fù)合氧化物構(gòu)成的2次氧化膜簡化表示為“Si02、Mn0”。此外，通過將無氧化爐內(nèi)的最高到達(dá)鋼板溫度設(shè)定在550°C以上，可得到均勻地生 成氧化層，并能容易除去存在于氧化膜表層部分的CaO或Fe3C等的效果。如果將最高到達(dá) 鋼板溫度設(shè)定為低于550°C，則得不到此效果。另外，通過將無氧化爐內(nèi)的最高到達(dá)鋼板溫度設(shè)定為低于600°C，可防止生成過剩 的氧化膜。如果將無氧化爐內(nèi)的最高到達(dá)鋼板溫度設(shè)定在600°C以上，則會過剩地生成氧化 膜，在后續(xù)的還原處理中殘存氧化膜。
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在此種情況下，將升溫速度保持在25°C/秒以上的時間設(shè)定為15秒以上。如果低 于15秒，則得不到足夠的氧化膜厚度，結(jié)果由Si或Mn的氧化物構(gòu)成或者由Si和Mn的復(fù) 合氧化物構(gòu)成的2次氧化膜不會被FeO膜覆蓋，而在表面露出。接著，如圖2的區(qū)間II所示，被氧化的熱軋鋼板沿浸鍍線上行進(jìn)，進(jìn)入到退火爐15 內(nèi)的還原帶13中。在退火爐15內(nèi)，首先，在還原帶13加熱以使得最高到達(dá)鋼板溫度達(dá)到 7000C 760V，然后，進(jìn)入到冷卻帶14以進(jìn)行冷卻。熱軋鋼板在退火爐內(nèi)的還原帶13及冷 卻帶14中，以將鋼板溫度保持在570°C以上的狀態(tài)還原處理25秒 45秒的時間。即，在圖 2中，從鋼板溫度為570°C的溫度點(diǎn)R到溫度點(diǎn)U的時間被設(shè)定在25秒 45秒。此處，將還原處理的溫度限定在570°C以上的溫度區(qū)域的理由如下。S卩，在570°C 以上，F(xiàn)eO成為鐵氧化物的主體，被還原；而在低于570°C時，F(xiàn)e3O4成為鐵氧化物的主體，被 還原。FeO與Fe3O4相比，有時處理溫度還高，從而容易還原。因此這是因?yàn)檫€原處理FeO比 還原處理Fe3O4更容易控制。在圖4中示出了上述還原處理前后的熱軋鋼板表面。還原處理前的熱軋鋼板為 (d)，恰如其分地還原處理的熱軋鋼板為(e)，還原處理不充分的熱軋鋼板為(f)，還原處理 過剩的熱軋鋼板為(g)。另外，在圖4中，未圖示出圖3所示的CaO及Fe3C,這是因?yàn)椋@些 CaO及Fe3C在通過退火爐13等時，通過還原氣氛H2及N2等的流動而被從鋼板表面吹飛。另外，在圖4中，也將形成于Fe(鋼板)上的由Si或Mn的氧化物構(gòu)成或者由Si 和Mn的復(fù)合氧化物構(gòu)成的2次氧化膜簡化表示為“Si02、MnO”。結(jié)果，圖3(b)的形態(tài)的氧化膜被適度還原而成為下述的形態(tài)如圖4(e)所示，從 內(nèi)側(cè)開始存在Fe (鋼板)、由Si或Mn的氧化物構(gòu)成或者由Si和Mn的復(fù)合氧化物構(gòu)成的2 次氧化膜，在其上存在由Fe構(gòu)成的膜，在表面上殘存著具有CaO、Fe3C的凹坑，但在其底下 存在Fe層。通過以最高到達(dá)鋼板溫度達(dá)到700°C 760°C的方式，將鋼板溫度保持在570°C以 上的狀態(tài)下將熱軋鋼板還原處理25秒 45秒的時間，從而圖4 (d)所示的熱軋鋼板的表面 可在退火爐15內(nèi)被恰如其分地還原。S卩，如圖4(e)所示，由無氧化膜生成的Fe氧化膜被還原處理，從而完全變成Fe 層。此外，該Fe層也完全覆蓋著通過氧化處理及還原處理等生成的SiO2及MnO等2次氧 化膜。由于使與熱浸鍍鋅的鍍覆浸潤性劣化的SiO2及MnO等2次氧化膜完全被覆蓋，因此 鍍覆浸潤性變得非常良好，不會發(fā)生鍍不上。與此相對，在最高到達(dá)鋼板溫度低于700°C時或?qū)摪鍦囟缺３衷?70°C以上的 時間低于25秒時，在退火爐15內(nèi)的還原不充分，如圖4(f)所示，殘存著Fe氧化膜。因此， 由于該Fe氧化膜使對于熱浸鍍的鍍覆浸潤性劣化，所以發(fā)生鍍不上。此外，在最高到達(dá)鋼板溫度超過760°C時或?qū)摪鍦囟缺３衷?70°C以上的時間 超過45秒時，在退火爐15內(nèi)的還原過剩。在此種情況下，如圖4(g)所示，F(xiàn)e氧化膜被充 分還原處理，形成Fe層。但是，由于Si及Mn的氧化力比Fe強(qiáng)，所以當(dāng)Fe氧化膜在退火爐 15內(nèi)被還原時，SiO2及MnO的二次氧化層也過剩地生長，在鋼板表面露出。如前所述，由于 SiO2及MnO使鋼板的鍍覆浸潤性劣化，因而發(fā)生鍍不上。接著，被還原的熱軋鋼板沿著浸鍍線從退火爐15行進(jìn)至加熱到規(guī)定溫度的熱浸 鍍鋅槽16中，浸漬在其中，并附著熱浸鍍鋅。
接著，附著了熱浸鍍鋅的熱軋鋼板沿著浸鍍線上行進(jìn)，用擦拭裝置17將熱軋鋼板 上的熱浸鍍鋅附著量調(diào)整到規(guī)定量。接著，熱軋鋼板沿著浸鍍線上行進(jìn)，在冷卻爐18內(nèi)被冷卻。在以上的實(shí)施方式中，由于以最高到達(dá)鋼板溫度達(dá)到550C以上且低于600°C的方 式，按25°C /秒以上的升溫速度在15秒 25秒的時間內(nèi)，將進(jìn)入到無氧化爐12內(nèi)的熱軋 鋼板進(jìn)行加熱氧化處理，因此在生成Fe氧化膜時，即使由于Fe3C等污物及Ca系氧化物而 產(chǎn)生凹坑19，該凹坑19的底部也能用Fe氧化膜覆蓋。此外，在以上的實(shí)施方式中，由于以最高到達(dá)鋼板溫度達(dá)到700°C 760°C的方 式，以將鋼板溫度保持在570°C以上的狀態(tài)在25秒 45秒的時間內(nèi)，將被氧化過的熱軋鋼 板進(jìn)行加熱而還原處理，因此可將熱軋鋼板表面的Fe氧化膜恰如其分地還原。另外，SiO2 及MnO的2次氧化膜也不在表面上露出。因此，可防止鍍不上的發(fā)生。此外，在以上的實(shí)施方式中，將用于氧化的爐子(預(yù)熱爐及無氧化爐12)的輸送 方向的長度設(shè)定在30m 50m，將用于還原的爐子(還原帶13)的輸送方向的長度設(shè)定在 50m 70m。通過實(shí)驗(yàn)證明，在用于氧化的爐子和用于還原的爐子在沿著熱軋鋼板的輸送方 向的長度之比為0. 5 0. 9時，可得到良好的鍍覆狀態(tài)。在本實(shí)施方式中，通過將用于氧 化的爐子和用于還原的爐子在沿著熱軋鋼板的輸送方向的長度之比進(jìn)行設(shè)定以使得達(dá)到 0. 5 0. 9，能夠防止鍍不上的發(fā)生。此外，由于用于氧化的爐子和用于還原的爐子被設(shè)定 為既不過多也無不足的適宜長度，因此設(shè)備成本的投資得以適當(dāng)化。以上，參照

了本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式，但本發(fā)明并不限定于這些例子。 只要是本領(lǐng)域一般技術(shù)人員，就能夠清楚地知道在權(quán)利要求書所述的技術(shù)構(gòu)思的范疇內(nèi)可 想到各種的變更例或修正例，并知道這些變更例或修正例當(dāng)然也屬于本發(fā)明的技術(shù)范圍。此外，在上述實(shí)施方式中，從送出卷筒送出熱軋鋼板，但也可以直接與進(jìn)行薄板坯 連鑄的生產(chǎn)線連接。此外，在上述實(shí)施方式中，熱軋鋼板被從送出卷筒送出到無氧化爐，但也可以在送 出到無氧化爐之行進(jìn)行酸洗及表面的洗滌處理等。此外，在上述的本實(shí)施方式中，從送出卷筒向無氧化爐送出熱軋鋼板進(jìn)行氧化，但 也可以在氧化前設(shè)置用于進(jìn)行酸洗及表面的洗滌處理等處理的裝置。此外，在上述實(shí)施方式中，采用了包括還原帶及冷卻帶的退火爐，但也可以如還原 爐及冷卻爐等那樣地采用單個分開的爐子。此外，在上述的本實(shí)施方式中，作為熱浸鍍采用熱浸鍍鋅，但除鋅以外，也可以采 用鋁、鉛、錫等。此外，在上述實(shí)施方式中，本發(fā)明尤其是對熱軋鋼板發(fā)揮了效果。其理由可推定 為，是因?yàn)闊彳堜摪宓谋砻媾c冷軋鋼板的表面相比，晶界粗、表面積大、氧化及還原容易、氧 化層的生長速度快。此處，為了比較冷軋鋼板的熱浸鍍鋅條件下的氧化量及還原量，對在本發(fā)明的氧 化、還原條件下得到良好的鍍覆狀態(tài)的熱軋鋼板，應(yīng)用推定以往的冷軋鋼板的氧化量及還 原量的方式來算出熱軋鋼板的氧化量及還原量。推定冷軋鋼板的氧化量的方式是從滯留在預(yù)熱爐及無氧化爐內(nèi)的時間和鋼板的 到達(dá)溫度這兩個變量來推定氧化量。推定冷軋鋼板的還原量的方式是從滯留在進(jìn)行還原處理的爐內(nèi)的時間和鋼板的到達(dá)溫度這兩個變量來推定還原量。在推定該還原量時，分別算 出還原爐溫度在570°C以上時的還原量、和溫度低于570°C時的還原量，將兩者之和推定為 還原量。雖然推定這些氧化量和還原量的方式的具體形式未示出，但可從實(shí)驗(yàn)導(dǎo)出。在本發(fā)明規(guī)定的優(yōu)選的氧化、還原條件下，將用薄板坯連鑄機(jī)鑄造的鑄坯熱軋而 得到的熱軋鋼板進(jìn)行氧化、還原，并且將此時的氧化量、還原量通過推定上述氧化量、還原 量的方式來求出。結(jié)果，氧化量為0. 12 0. 2mg/m2左右，還原量為0. 2 0. 35mg/m2左右。 這些值與利用相同的方式得到的冷軋鋼板的氧化量0. 1 0. 8mg/m2、還原量0. 45 lmg/m2 相比減小。從上述結(jié)果可以推定，與冷軋鋼板時相比，由于氧化速度及還原速度快，所以將熱 軋鋼板熱浸鍍鋅時的優(yōu)選的氧化量及還原量的計(jì)算值比冷軋鋼板時的它們的值小的值。通過在熱軋鋼板的熱浸鍍鋅時應(yīng)用本發(fā)明，與在冷軋鋼板應(yīng)用時相比，能夠縮短 氧化時間、還原時間。此外，能夠縮短進(jìn)行氧化或還原的爐子的長度，可使熱浸鍍鋅設(shè)備小型化。可是，在本發(fā)明的熱浸鍍設(shè)備的前面，如圖5所示，設(shè)置有由堿噴霧槽20、堿洗滌 槽21、溫水漂洗槽22、熱風(fēng)干燥機(jī)23構(gòu)成的不采用電解清洗的堿清洗裝置、和利用尼龍刷 24的堿洗滌器。不采用一般所用的電解清洗的理由是因?yàn)?，在用薄板坯連鑄機(jī)和與之直接 連結(jié)的熱軋機(jī)制造熱軋鋼板的時候，在熱軋后，將鋼板表面酸洗，涂布防銹劑，但由于從酸 洗到進(jìn)行熱浸鍍的時間為兩天以內(nèi)的程度，時間短，因此防銹劑的涂布量可以比通常減少。但是，由于在酸洗后的鋼板表面，殘存比通常的量還少的防銹劑或Fe3C等，因此在 采用未使用電解清洗的堿清洗裝置，對附著在表面上的防銹劑或Fe3C等進(jìn)行清洗后，利用 尼龍刷進(jìn)行堿洗滌，從而除去防銹劑或Fe3C等。由于通過上述清洗，可除去通常用加熱爐燃燒除去的防銹劑，所以加熱爐對鋼板 表面的氧化穩(wěn)定，從而在氣氛中可使用氧。因此，氧化膜的生成量穩(wěn)定，對于穩(wěn)定地防止鍍 不上來說是優(yōu)選的條件。另外，通過實(shí)驗(yàn)證明，以將用薄板坯連鑄機(jī)鑄造的鑄坯熱軋而得到的熱軋鋼板為 對象時的氧化量和還原量的適宜的比例在0.4 0. 55左右。然而，在采用以往的冷軋鋼板 時為0. 2 1. 2左右的值，有偏差。另外確認(rèn)，如果采用本發(fā)明的氧化工序、還原工序，即使是將用薄板坯連鑄機(jī)制造 的板坯直接熱軋而制造的熱軋鋼板的厚度為2mm以上，在鍍覆后的工序，即使采用通常的 輥徑為1500mm的輸送輥，也不發(fā)生彎折。其理由被推定為，是因?yàn)橥ㄟ^將氧化工序的升溫速度設(shè)定在25°C /秒，和將還原 時間與以往的冷軋鋼板的還原工序相比縮短，從而鋼板的屈服點(diǎn)提高，可在產(chǎn)生屈服伸長 的變形以下使鋼板通過，所以不會發(fā)生彎折。另外，由于采用現(xiàn)有技術(shù)的通常的鋼板通過速度為90mpm 180mpm，所以可采用 本發(fā)明，新設(shè)或改造具有此速度范圍的熱浸鍍設(shè)備。熱浸鍍設(shè)備的鋼板通過速度的上限在 現(xiàn)有技術(shù)中為ISOmpm左右。但是，如果能制造鋼板通過速度更快的熱浸鍍設(shè)備，則也可應(yīng) 用本技術(shù)。此外，只要能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的條件，鋼板通過速度的下限多少都行。在熱浸鍍鋅設(shè)備中，有時對爐子的經(jīng)濟(jì)上有利的噸/小時進(jìn)行限制，在此種情況 下，如果板厚加厚，則鋼板通過速度降低，因此通過氧化爐的時間延長，結(jié)果，平均升溫速度減慢。在此種情況下，也可以操作升溫工序的一部分以使得滿足本發(fā)明的升溫速度。實(shí)施例1在表1中示出了以質(zhì)量％表示的用薄板坯連鑄法制造的4種熱軋鋼板A、B、C及D 的各成分。表權(quán)利要求
一種熱浸鍍熱軋鋼板的制造設(shè)備，其特征在于其是用于將用薄板坯連鑄法鑄造及熱軋而制造的鋼板進(jìn)行熱浸鍍的熱浸鍍熱軋鋼板的制造設(shè)備，其中，具有用于氧化的爐子和用于還原的爐子，所述用于氧化的爐子和所述用于還原的爐子在沿著所述鋼板的輸送方向的長度之比為0.5～0.9。
2.如權(quán)利要求1所述的熱浸鍍熱軋鋼板的制造設(shè)備，其特征在于所述鋼板通過所述 用于氧化的爐子的時間為15秒 25秒。
全文摘要
本發(fā)明提供一種熱浸鍍熱軋鋼板的制造設(shè)備，其是用于將用薄板坯連鑄法鑄造及熱軋而制造的鋼板進(jìn)行熱浸鍍的熱浸鍍熱軋鋼板的制造設(shè)備，其中，具有用于氧化的爐子和用于還原的爐子，所述用于氧化的爐子和所述用于還原的爐子在沿著所述鋼板的輸送方向的長度之比為0.5～0.9。
文檔編號C21D9/46GK101994073SQ20101056903
公開日2011年3月30日 申請日期2006年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月30日
發(fā)明者三宅昌幸, 勝部誠 申請人:新日本制鐵株式會社;新日鐵工程技術(shù)株式會社